真空热压法制备2024Al/Gr/SiC复合材料的显微组织和力学性能（英文）

采用真空热压法制备了2024Al/Gr/SiC复合材料,其中SiC颗粒和鳞片状石墨(Gr)的体积分数分别为5%~10%和3%~6%。采用光学显微镜、扫描电镜、硬度和拉伸性能测试研究SiC颗粒和石墨对分别经160、175和190°C时效处理后复合材料显微组织和力学性能的影响。结果表明:加入SiC颗粒和石墨能明显加速第二相时效析出,但SiC颗粒对时效行为的影响比石墨大。复合材料的拉伸强度和伸长率随着SiC颗粒和石墨含量的增加而降低,石墨对伸长率的影响比SiC颗粒更大。2024Al/3Gr/10SiC复合材料在165°C时效8 h时的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为387 MPa,280.3 MPa和5.7%。2024Al/Gr/SiC复合材料的断裂机制为基体韧性断裂和复合相颗粒与基体间撕裂断裂。     

(TiB2+SiC)/ZL109复合材料的制备及其力学性能

采用搅拌铸造和原位反应合成相结合的方法制备出(TiB2 SiC)/ZL109复合材料.对该复合材料的显微组织观测表明,SiC颗粒与TiB2颗粒分布较均匀.通过对材料的室温拉伸性能及硬度测试,发现TiB2、SiC两相颗粒增强AlSi基复合材料的硬度明显比单一颗粒增强复合材料提高,而其拉伸强度也略有提高,弥补了单一SiC颗粒增强铝基复合材料UTS降低的不足.(TiB2 SiC)/ZL109复合材料较基体合金ZL109硬度提高了34.8%.     

搅拌铸造法制备纳米SiC_P/AZ91D复合材料的研究

采用搅拌铸造法制备了纳米SiC颗粒增强AZ91D镁基复合材料,并对该复合材料的显微组织、硬度及摩擦磨损行为进行分析。结果表明,纳米SiC颗粒的加入能细化组织;随着纳米SiC颗粒含量的增加,该复合材料的硬度和摩擦磨损性先增大后减小。     

高能球磨法制备SiC/Al复合材料

采用高能球磨法制备了SiC颗粒增强Al基复合材料,研究了SiC含量对该复合材料力学性能的影响。结果表明,SiC/Al复合材料的硬度、屈服强度以及抗拉强度随SiC含量的增加而增大,而伸长率随之减小;SiC/Al复合材料呈延性断裂和脆性断裂混合断裂;随着SiC含量的增加,材料延性断裂特征减少。     

不同拉伸温度下SiC颗粒增强Al-Fe-V-Si复合材料的断裂行为

采用喷射沉积工艺制备SiCP/Al-11.7Fe-1.15V-2.4Si复合材料,并通过热压工艺对复合材料进行致密化,再通过热轧加工成板材。对复合材料的显微组织以及不同温度下复合材料的断裂性能和断口形貌进行研究。结果表明:采用热压致密后再热轧工艺能使SiC颗粒分布均匀,长轴方向平行于轧制方向,有利于增强复合材料的力学性能,复合材料的断裂性能和断面形貌与拉伸温度以及SiC的分布和取向相关,随着拉伸温度升高,SiC/Al界面强度减弱,拔断的SiC颗粒逐渐减少,SiC颗粒的拔出成为主要的裂纹源;与基体金属不同的是,复合材料的塑性随着温度升高而降低。     

碳化硅颗粒增强铜基复合材料的组织与性能分析

以添加0-20%体积分数的SiC颗粒增强铜基复合材料为研究对象,利用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度和腐蚀试验等测试技术及实验手段,利用宏微观结合的方法进行组织与性能分析。结果表明,SiC颗粒随添加量的增加而明显增多且变密集,但总体分布较均匀,和基体结合较好。试样的显微硬度从21.1HV30逐渐增加到100.1 HV30。但随SiC颗粒的增加,材料密度下降,多孔率增加,导致抗腐蚀能力有所降低。     

高压扭转圈数对碳化硅颗粒铝基复合材料组织和性能的影响

采用高压扭转(high-pressure torsion,HPT)工艺,成功将8.75%体积分数SiC颗粒与Al的混合粉末制成金属基复合材料,并用金相显微镜、显微维氏硬度计、万能材料试验机和扫描电镜等,分析了扭转圈数对SiCp/Al复合材料的显微组织、显微硬度、拉伸性能和拉伸断口形貌的影响。结果显示,扭转圈数从0.5圈增加到4圈,基体的变形抗力降低,SiC颗粒在剪应力的作用下易于与基体协调变形,SiC颗粒分布均匀化程度显著提高;随着扭转圈数增加,试样所受到的剪切作用增大,极易引起位错的运动和增殖,基体晶粒得到细化,单位体积内的晶界增多,使试样显微硬度得到提高;扭转圈数越多,拉伸断口韧窝数量明显增多,且尺寸变小。     

粉末注射成形SiCp/Cu复合材料的显微组织和力学性能

采用粉末注射成形技术制备了SiCp体积含量分别为5％、10％和15％的SiCp/Cu复合材料,对该复合材料的显微组织、显微硬度和抗拉强度进行了检测,观察了拉伸断口的形貌,对拉伸断口进行了能谱分析.结果表明:SiC颗粒较均匀地分布在Cu基体中;随着SiCp含量的增加,该复合材料的硬度增大,而抗拉强度先增大后减小;该复合材料拉伸断裂的裂纹源主要为SiC颗粒附近Cu基体的开裂、SiC颗粒与Cu基体界面的脱粘两种情况;在氢气气氛条件下烧结得到的该复合材料中不含O元素.     

热挤压变形对搅拌铸造SiCp/2024复合材料显微组织与力学性能的影响

利用搅拌铸造?热挤压工艺制备SiCp/2024复合材料板材。通过金相观察(OM)、扫描电镜(SEM)及力学性能测试等手段研究了该复合材料热挤压变形前后的显微组织与力学性能。结果表明,复合材料铸坯主要由大小为80μm~100μm的等轴晶组成,晶界第二相粗大呈非连续状分布,SiC颗粒较均匀地分布于基体合金,大部分SiC颗粒沿晶界分布,少数颗粒分布于晶内;热挤压变形后,显微孔洞等铸造缺陷和SiC颗粒团聚现象明显消除,SiC颗粒及破碎的第二相沿热挤压方向呈流线分布,复合材料的强度和塑性显著提高;拉伸断口表明,热挤压变形有利于改善SiC颗粒与基体合金的界面结合;SiCp/2024复合材料主要的断裂方式为SiC颗粒断裂和SiC/Al的界面脱粘。     

粉末冶金法制备纳米颗粒增强Cu基复合材料

采用粉末冶金方法,以SiC、SiO2、Al2O3和AlN等纳米颗粒为增强相,制备出Cu/SiC、Cu/SiO2、Cu/Al2O3和Cu/AlN等铜基纳米复合材料;研究了各增强相的含量对复合材料的显微组织和性能的影响,比较了不同纳米颗粒对铜基复合材料的增强效果.结果表明,Cu基纳米复合材料随增强相质量分数的增加,密度降低,电阻率略有升高,强度和硬度先升高后降低;退火温度曲线表明,复合材料的软化温度都达到700℃以上,远高于纯铜的软化温度(150℃),大大提高了材料的热稳定性;通过比较得知,在质量分数相同时,所采用的各增强相纳米颗粒对铜基体的增强效果相近.     

SiC_p/Al合金基复合材料的室温拉伸性能

通过对采用半固态搅拌液态模锻工艺制备的ＳｉＣｐ／Ａｌ 合金基复合材料室温拉伸性能的研究, 分析了这种复合材料屈服强度和极限强度提高的原因, 对颗粒增强复合材料的强化机理进行了探讨; 同时, 采用扫描电子显微镜对材料的拉伸断口进行了观察, 发现复合材料及未增强基体合金的断裂虽均属于塑性断裂与脆性断裂的混合型模式, 但随着ＳｉＣ 颗粒在复合材料中的体积分数的增加, 脆性断裂特征变得更为显著。     

Al_2O_3微粒的尺度律对镁微观组织和拉伸性能的影响

采用混合-压缩-烧结的方法制备了3种不同尺寸且体积分数为1.1%的Al2O3微粒增强镁基复合材料。材料微观组织的特征表明：Al2O3增强体分布均匀。力学性能特征表明：增强体Al2O3微粒的加入显著增加了金属镁的硬度、屈服强度（0.2%）、极限抗拉强度及韧性;与高体积分数SiC微粒增强镁合金AZ91相比,纳米和亚微米尺度的Al2O3颗粒增强纯镁的屈服强度（0.2%）、极限抗拉强度和韧性更高。     

纳米SiC颗粒增强ADC12铝基复合材料的制备及性能

采用机械搅拌和超声分散相结合的方法制备出了纳米SiC颗粒增强ADC12铝合金基复合材料,并对制备出的复合材料进行微观结构分析和力学性能测试.结果表明,与基体合金相比,当纳米SiC颗粒的含量为2.0%时,所制得的复合材料的抗拉强度、弹性模量、断面收缩率及硬度分别提高23%、43%、160%和7.4%.用扫描电镜对试样拉伸断口的形貌和SiC颗粒的分散情况进行观察,发现纳米SiC颗粒在基体内呈均匀的弥散分布,没有发现大的团聚.同时,纳米SiC颗粒的均匀分布起到了阻碍或者阻止裂纹产生和扩展的作用.     

热处理对SiCp/Al复合材料强度和塑性的影响

采用粉末冶金法制备了d300 mm的15%SiCp/Al(体积分数)复合材料坯锭,研究了挤压态和T4态复合材料的力学性能和断裂特点,揭示了基体强度和颗粒开裂对复合材料强度与塑性的影响规律。结果表明:复合材料T4态拉伸强度保持在560 MPa的水平下,延伸率仍高达7%以上;与挤压态相比,T4态复合材料拉伸强度和屈服强度分别提高了68.5%和105%,但塑性保持在同一水平。断口观察表明:挤压态复合材料以基体断裂为主,而T4态复合材料除了基体断裂外,还存在SiC颗粒开裂现象;基体强度严重影响复合材料的断裂形式,颗粒开裂有利于提高复合材料的塑性。     

SiC_p/2024铝合金复合材料粉末混合半固态挤压法制备

研究了SiCp/ 2 0 2 4铝合金复合材料的粉末混合 半固态挤压成形工艺及所制备材料的组织和界面特征。不同温度下半固态挤压的挤压力与位移曲线表明 ,半固态挤压过程的成形力低且稳定。SEM和TEM电镜观察结果表明 ,该工艺可以获得增强颗粒分布均匀、基体组织致密、界面结合良好且无界面反应的复合材料型材。分析了半固态挤压后复合材料的力学性能 ,结果表明 :与基体合金相比 ,复合材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度均有很大提高 ;与其它工艺生产的该复合材料相比 ,所制备的复合材料的塑性相对较高。     

(WC+SiCw)/Cu-Al2O3复合材料载流摩擦磨损行为

目的 研究相同载流条件下纳米Al2O3颗粒、微米WC颗粒和SiC晶须对(WC+SiCw)/Cu-Al2O3复合材料表面摩擦磨损性能的影响.方法 采用粉末冶金法和内氧化法相结合的方式,制备了(WC+SiCw)/Cu-Al2O3复合材料,并利用HST-100高速载流摩擦试验机进行载流摩擦磨损性能测试.采用透射电镜和扫描电镜...     

Distribution of SiC particles in semisolid electromagnetic-mechanical stir-casting Al-SiC composite

The distribution of SiC particles in Al-SiC composite can greatly influence the mechanical performances of Al-SiC composite. To realize the homogeneous distribution of SiC particles in stir-casting Al-SiC composite, semisolid stir casting of Al-4.25 vol.%SiC composite was conducted using a special electromagneticmechanical stirring equipment made by our team, in which there are three uniformly-distributed blades with a horizontal tilt angle of 25 ° to mechanically raise the SiC particles by creating an upward movement of slurry under electromagnetic stirring. The microstructure of the as-cast Al-SiC composites was observed by Scanning Electron Mcroscopy(SEM). The volume fraction of SiC particles was measured by image analysis using the Quantimet 520 Image Processing and Analysis System. The tensile strength of the Al-4.25 vol.%SiC composites was measured by tensile testing. Results show that the Al-4.25 vol.%SiC composites with the homogeneous distrbutin of SiC particles can be obtained by the electromagnetic-mechanical stirring casting with the speed of 300 and 600 r·min-1 at 620 °C. The differences between the volume fraction of Si C particles at the top of ingot and that at the bottom are both ~0.04 vol.% with the stirring speed of 300 and 600 r·min-1, which are so small that the distribution of SiC particles can be seen as the homogeneous. The tensile strength of the Al matrix is enhanced by 51.2% due to the uniformly distributed SiC particles. The porosity of the composite mainly results from the solidification shrinkage of slurry and it is less than 0.04 vol.%.     

Influence of SiC particle size on the structure and tribological properties of Ni-Co composites

Ni-Co composites incorporated with SiC particles of nano and micron size were produced by electrodeposition. The effect of cobalt content on the particle incorporation, microhardness, surface morphology and tribological behaviour has been studied. The Ni rich Ni-Co composite exhibited enhanced microhardness values. However, no appreciable increase in the microhardness was observed for Co rich Ni-Co-SiC composites. Scanning electron microscope, energy dispersive X-ray analysis and X-ray diffraction studies were used to characterize the coatings. A change in surface morphology, phase structure and SiC incorporation was observed with increase in cobalt content. Pin-on-disc tribo tester was employed to study the wear and friction behaviour of the Ni-Co-SiC coatings. The tribo studies indicated that the wear volume loss was less for micron SiC reinforced Ni-Co composites compared to nano SiC reinforced composites. However, no appreciable variation in the coefficient of friction was observed for both Ni rich and Co rich Ni-Co-SiC composites.     

Processing,Microstructure and Mechanical Properties of Ti6Al4V Particles-Reinforced Mg Matrix Composites

Novel Ti6Al4V particles-reinforced AZ91 Mg matrix composites were successfully fabricated by stir casting method. The stirring time in semisolid condition directly affected the particle distribution and the quality of the ingots.Furthermore, the optimal speed of the heating and the liquid stirring could overcome particle settlement caused by the density difference between the matrix and the particles. Ti6Al4V particles distributed uniformly in the composites with different particle contents. The average grain size decreased with the increase in the particle contents. The Ti6Al4V particles bonded pretty well with the alloy matrix. In addition, there were some interfacial reactions in the composites.There were rod-like Al_3Ti phases at the interface. The precipitates extended from the particle surface to the matrix, and they might improve the interfacial bonding strength. The ultimate tensile strength, yield strength and elastic modulus were enhanced as the particle contents increased, and the elongation was much better than that of the same matrix material reinforced with SiC particles. Thus, the novel composites exhibit better comprehensive mechanical properties.     

颗粒增强SiCp/6061Al复合材料焊接接头组织与拉伸断裂行为

以颗粒增强SiCp/6061Al复合材料为试验材料,采用混合气体交流TIG(钨极氩弧焊)方法,填加4047铝硅焊丝,成功地实现了对焊焊接.利用光学显微镜分析复合材料在焊接热循环作用下,接头的热影响区组织变化;利用拉伸试验,研究了复合材料接头的力学性能;利用扫描电镜观察断口形貌,微观组织及成分.结果表明,复合材料焊接工艺要求比较苛刻,接头性能低于基材性能,焊缝处是复合材料焊接接头的最薄弱环节,增强相SiC颗粒的分布不均是导致接头强度降低的主要原因,断口形貌呈脆性解理断裂.